Bottiglia di Niskin e campionamento delle acque sub-superficiali

La bottiglia di Niskin è un contenitore usato per campionare acque sub-superficiali o profonde. Fu brevettata da Shale Niskin nel 1996 ed è da allora uno dei dispositvi più impiegati nel monitoraggio ambientale. In questo articolo vedremo il suo funzionamento e degli esempi di applicazione.

Com’è fatta la bottiglia di Niskin?

La bottiglia di Niskin è un tubo in materiale non metallico, generalmente PVC, con due aperture alle estremità per il flusso di acqua. Presenta inoltre un meccanismo di chiusura che rimane aperto durante la calata in acqua e viene poi chiuso alla profondità desiderata. La bottiglia può essere inviata in acqua lungo un cavo e chiusa tramite messaggero, oppure montata su un supporto per campionamenti multipli e chiusa tramite un sistema di controllo da remoto. Il messaggero è un peso in Teflon o piombo che scende lungo il cavo e andando ad urtare il tappo attiva il meccanismo di chiusura. Al contrario il sistema da remoto è preprogrammato o controllato da un computer di bordo. Avendo a disposizione più bottiglie, si possono svolgere campionamenti multipli a profondità progressiva. Per questo scopo si utilizzano i multicampionatori definiti a rosetta (Figura 2) nei quali ogni bottiglia viene chiusa alla profondità desiderata.

campionatore a rosetta con bottiglie di Niskin — *Figura 2 – Campionatore a Rosetta con bottiglie di Niskin [Fonte: vliz.be]*

Come avviene il campionamento delle acque?

La Bottiglia di Niskin si immerge aperta in modo che il continuo flusso di acqua pulisca ed avvini il contenitore. Una volta raggiunta la profondità richiesta i tappi alle estremità si chiudono così da campionare una zona precisa della colonna d’acqua. Spesso sui multicampionatori a rosetta possiamo trovare anche un sistema di sensori che monitorano parametri come la temperatura, la salinità e il pH. Tali paramentri possono essere utili per orientare e migliorare le operazioni di prelievo. Una volta preso il campione, le bottiglie vengono svuotate a bordo in un ambiente adibito. Questo è possibile grazie a un piccolo rubinetto posto a lato della bottiglia e dal quale si riempiono vari contenitori in modo da creare più aliquote dello stesso campione (Figura 3).

Prelevamento campione d'acqua dalla bottiglia di Niskin — *Figura 3 – Prelevamento campione d’acqua dalla bottiglia di Niskin [Fonte: vliz.be]*

Cosa si analizza?

I campioni di acqua possono essere utilizzati per determinare la presenza di microorganismi come il plancton o di composti organici e inorganici che ne definiscono le proprietà organolettiche. Per quanto riguarda il plancton i campioni sono sottoposti a un filtro di diverse dimensioni a seconda dei gruppi tassonomici di interesse. Tra i composti inorganici vediamo generalmente nitrati, nitriti e ammonio che sono relativi all’attività batterica. Infine tra gli elementi inorganici più comunemente monitorati, troviamo metalli pesanti come piombo, ferro e cadmio. Per questo tipo di analisi è necessario andare a svolgere degli step di preconcentrazione e purificazione dei campioni.